中国热科院生物所在香蕉抗性淀粉纳米颗粒蛋白冠领域取得新进展

中国热科院香蕉高值化利用研究团队在香蕉抗性淀粉纳米颗粒与胃肠道消化酶的相互作用方面取得新进展。研究团队运用酶解回生法制备了香蕉抗性淀粉纳米颗粒（RSNPs），深入探究了载药后的RSNPs与胃肠道消化酶在口服给药过程中的相互作用，特别关注了与消化酶发生相互作用后药物的释放行为变化。该研究将有助于深入了解纳米载体设计在递送生物活性物质方面的知识，为开发创新的治疗策略和低GI食品提供了理论参考。

近年来，将生物活性化合物封装在纳米颗粒内，由于其在医学、食品和制药方面的潜在应用而受到了极大的关注。胃肠道是一个由多种生理条件组成的复杂系统，包括不同的pH水平和消化酶的存在，这些生理条件可能会影响包封生物活性物质的稳定性和释放动力学。纳米粒子被引入生物环境后，会被各种生物分子包围和包裹，特别是蛋白质，会在其表面形成“蛋白冠”。蛋白冠的形成可以调节被包封的生物活性物质释放特征，可能影响其生物利用度和治疗效果。研究团队发现EGCG-RSNPs表面吸附消化酶后，颗粒大小增加，同时ζ电位值显著增加，并利用具有耗散功能的石英晶体微天平分析发现大多数蛋白质通过紧密结合到EGCG-RSNPs表面形成了“硬冠”。研究团队还通过红外光谱、圆二光谱、紫外-可见吸收和荧光发射光谱法等手段，阐明了消化酶与EGCG-RSNPs相互作用时酶的构象变化。尽管发生了这些构象变化，酶的活性基本保持不受影响。此外，RSNPs表面蛋白冠的形成导致EGCG的释放速率变慢，减少了释放量。本研究有助于优化口服药物和营养素的效力和稳定性，为更好的健康服务提供了重要的理论基础。因此，继续探索如何制造“抗冠”纳米颗粒将会成为未来研究的重要方向，这可能会进一步提高药物或营养素在体内的生物利用度。

研究内容缩略图

相关研究成果以“Digestive enzyme corona formed in simulated gastrointestinal tract and its impact on EGCG release from banana resistant starch nanoparticles”为题发表于中科院大类农林科学1区TOP期刊《Food Hydrocolloids》（IF=10.7004）。生物所研究实习员王申宛和海南大学硕士生段智颖为共同第一作者，中国热科院海口站研究员盛占武和生物所助理研究员杨旸为本论文的共同通讯作者。该项工作得到了海南省自然科学基金创新团队项目（321QN285, 320CXTD440）、中国热带中央公益性科研院所基础研究基金（1630092022003，1630142022007）和海南省重点研发项目（ZDYF2021XDNY144）的资助。

本文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.109267